基于杆塔点云数据的数字化输电线路防雷性能评估技术

针对气象条件、线路长度等因素对防雷性能产生影响,导致防雷性能评估准确度下降的问题,提出基于杆塔点云数据的数字化输电线路防雷性能评估技术。利用机载三维激光扫描技术获取杆塔点云数据,实施去噪和精简处理,提取杆塔特征参数和地形地貌特征参数,结合其他特征构成雷击风险评估指标体系。计算雷击跳闸概率值,明确雷击跳闸风险;计算输电线路的防雷程度值,确定对应的防雷等级。实验结果表明,所提方法的防雷性能评估结果与历史数据初步判定的防雷性能结果一致,该技术可以显著提高输电线路防雷性能评估的精度。

有效避免ABB UNITROL 6800励磁系统故障导致机组跳闸的方案

ABB UNITROL 6800拥有多重冗余和多CPU配置,通道最大可达三通道。整个控制系统配有两套恒机端电压控制(AVR)、两套恒励磁电流控制(FCR)和一套备用恒励磁电流控制(BFCR),高冗余度的设计和彼此间的合理切换大大地提高了机组运行的安全性和可靠性,但ABB UNITROL 6800励磁系统测量板(CCM)本身存在一个概率极小的故障,且动作权限最高,一旦发生,将直接导致机组跳闸。介绍了一种有效避免因CCM板故障导致机组跳闸的优化方案。

输电线路的雷击跳闸概率预测计算新方法

如何实现雷电故障的预警及跳闸概率的计算,对于电力系统防御雷击故障具有积极意义。提出了基于三时次雷区信息的电网雷击跳闸概率计算新方法。首先,根据每个时次的雷电监测信息,基于图像识别技术识别雷电发生区域;然后,以优化的方法确定雷区发展最佳轨迹;根据当前时次及之前的连续2个时次的雷区信息及发展轨迹,构成三时次相关雷区信息,并进行下一时次雷区相关信息的预报,包括雷区特性变化量(雷区面积、雷电流强度、雷区落雷概率);进而,计算位于雷击预报范围内的输电线路跳闸概率。该方法因利用了较多的雷电监测信息而具有较高的雷区预测准确性,相应的线路雷击跳闸概率也具有较高的准确率而可以作为雷击跳闸预警指标。算例证明了所述方法的有效性。

输电线路走廊雷电流幅值分布统计方法

雷电参数沿线路呈现显著的差异性,单一的雷电流幅值累积概率分布公式不足以准确反映长线路走廊的实际情况。为进一步提高线路耐雷性能分析的精细化程度,提出一种精细化雷电流幅值累积概率分布统计方法。该方法在"网格法"基础上,根据网格雷电地闪次数逐步合并网格形成不同统计区段,分别统计拟合得出各区段内的雷电流幅值累积概率分布公式。研究结果显示以地闪2 000次为阀值划分统计区段较合理。采用分区段的雷电流幅值分布公式和全线路单一的分布公式相比较,两者造成110 kV杆塔反击跳闸率的差异达–0.093~0.181次/(100 km·a),而220 kV和500 kV杆塔的反击跳闸率差异较小;对500 kV杆塔的绕击跳闸率,在地面倾角不足10°时影响可忽略不计,在地面倾角为30°时差异达–13.2%~6.2%。

停堆断路器停堆动作可靠性分析

利用故障树方法分析不同结构停堆断路器的停堆动作误动和拒动故障。分析中充分考虑了拒动这一安全故障类型对停堆动作的影响。分析结果表明,停堆断路器2/4类型2结构的拒动率和可靠度指标优于其他结构,停堆断路器拒动的改善措施应侧重于停堆驱动信号拒动率的减小。

输电线路绕击特性的三维分析方法

为了定量分析输电线路不同位置的雷击概率、绕击跳闸率数值分布特性,避免电气几何模型法中由各个截面雷击概率的不等效替换产生的不可控误差,利用输电线路悬链线方程,将传统计算方法中的雷击暴露宽度沿着输电线路每个档距拓展为三维暴露空间,提出了输电线路绕击特性和暴露空间内任意截面暴露宽度的三维分析计算方法,推导了任意截面雷击概率及绕击跳闸率的三维计算公式,并修正了总跳闸率计算公式。以500kV双避雷线输电线路为例,计算得到了输电线路档距内雷击暴露宽度的三维分布,以及雷击概率、绕击跳闸率的二维分布,结果显示同一档距内绕击跳闸率最大值是最小值的9.02倍,最大值是按原绕击跳闸率公式计算总跳闸率的2.54倍。该方法表明输电线路不同截面雷击概率差别很大,线路总绕击跳闸率并不能完全真实地反映输电线路任意截面的实际雷击情况。

考虑工频电压影响的输电线路雷击跳闸率计算方法

考虑工频电压影响的Monte Carlo法是一种非确定性的数值方法,计算量大并且不利于大量输电线路的跳闸率计算,实现较为困难。为此,提出了一种新的计算方法,即基于概率学原理提出了考虑工频电压影响的雷击跳闸率计算解析式。所提方法的计算结果与Monte Carlo法的计算结果基本一致,验证了所提方法的正确性及可靠性。同时考虑工频电压影响的雷击跳闸情况分析结果表明,考虑工频电压影响的雷击跳闸率要高于未考虑工频电压影响的雷击跳闸率,且反击跳闸误差较绕击更为明显,说明以往在工程上,未考虑工频电压影响的输电线路雷击跳闸率计算参考值过于保守;并且其误差将随着接地电阻或保护角的增大而增大。

中性点接地方式对配电网可靠性的影响

含大量电缆的配电网存在中性点接地方式的优化问题。为了选择出配网最优的接地方式,分析了中性点接地方式影响配电网可靠性的影响因子,并以随机参数表示影响因子的作用建立了基于各种跳闸影响因子的线路跳闸的概率模型。以Matlab编程实现了考虑各种可靠性影响因子的用蒙特卡洛法模拟各种中性点接地方式下配电网发生故障的过程,同时考虑配电网的网架结构和自动化程度统计得到可靠性指标以定量评估并比较中性点接地方式对配网可靠性的影响。通过算例说明了方法的合理性和有效性。

雷电流幅值概率分布函数的分段拟合方法

为了更有效地利用雷电定位系统数据评估输电线路的雷击跳闸风险,以东莞地区1999—2008年雷电流幅值数据为例,分析了规程推荐公式、IEEE推荐公式及其改进公式的拟合曲线与实际雷电流幅值概率分布的偏差,在此基础上提出了雷电流幅值概率分布函数的分段拟合方法,并进行了连续性修正.最后,分别采用规程推荐公式、IEEE改进公式和文中拟合公式计算东莞地区110kV、220kV、500kV三个电压等级下的输电线路雷击跳闸率,并与实际值进行对比.结果表明:采用文中方法得到的雷电流幅值概率分布函数曲线与自然概率曲线的相关性最强,仅牺牲了分段点附近的相关性;采用文中分段拟合方法计算得到的110kV、220kV电压等级输电线路雷击跳闸率与实际运行数据较相符,而对500kV电压等级线路雷电跳闸率的计算存在偏差.

安全仪表系统的可用性分析及其定量评估

安全仪表系统的误动作给生产带来较大经济损失,如何保证安全仪表系统既可靠又可用已提上议事日程。在分析安全仪表系统安全失效概率影响因素的基础上,采用可靠性框图法针对安全仪表系统常用表决结构的安全失效概率进行了定量研究,并给出了应用示例。研究结果表明,共因失效会增加安全仪表系统发生安全失效的概率;安全仪表系统降级工作不影响其可用性;在设备逐一测试和维修的情况下,可忽略由于测试和维修危险失效导致的安全仪表系统不可用;独立的未检测到的安全失效对安全仪表系统发生安全失效概率的贡献最大。

乘客出行距离分布对轨道线网内公交竞争力的影响

从城市建设用地不断扩张的角度出发,研究城市居民出行距离分布变化对高密度轨道线网影响下的长距离穿越式公交线路竞争力的影响.分析城市居民出行距离的变化趋势,提出公交站点选择概率的计算方法,建立基于Logit-SUE的公共交通网络客流分配模型,研究区域内居民平均出行距离和居住分散性系数对长距离穿越式公交线路竞争力及各站点选择概率的影响.结果表明:在城市扩张趋势下,居民平均出行距离存在逐渐增大的趋势,轨道交通方式的优势逐渐突显,长距离穿越式公交线路竞争力逐渐减弱;公交线路各站点选择概率逐渐减小,且线路中心区站点对平均出行距离的灵敏性相对线路边缘区站点较低.随着城市的不断扩张,居住分散性系数存在逐渐减小的趋势,分散性系数越小,居民居住地分布越集中,长距离穿越式公交线路的选择概率越小,竞争力越弱.随着乘客居住地分布由"小而分散"向"大而集中"转变,长距离穿越式公交线路各站点选择概率存在逐渐减小的趋势.

高速铁路牵引网暴露弧面法直击雷跳闸率计算

雷直击接触网导致线路跳闸或设备损坏是影响中国高速铁路安全运行的重要因素,必须针对高直击雷害风险区段采取相应措施,提高整体防雷运行水平。基于高速铁路结构特征,建立了牵引网三维雷击电气几何模型,推导了馈线及承力索三维直击雷暴露弧面的垂直投影面积,结合沿线雷电活动参数,得到了高速铁路牵引网直击雷跳闸率的算法,并通过沪宁城际高铁实际运行雷击故障数据验证了该模型及算法的准确性,并分析了沪宁城际高铁牵引网直击雷害的特点。结果表明:随着雷电流的增大,承力索及馈线三维暴露弧面垂直投影面积均增大,增大速率均递减,承力索与馈线三维暴露弧面垂直投影面积之比先增大后减小。

台风侵袭下输电线路风偏跳闸风险评估

经统计在台风侵袭下,风偏是导致输电线路跳闸的主要原因之一。台风侵袭下输电线路风偏跳闸风险评估对电力系统防灾减灾具有重要的参考意义。针对台风侵袭下输电线路风偏跳闸研究较少的现状,该文提出1种新的风偏跳闸风险评估方法。该方法首先应用蒙特卡洛法模拟台风风场,然后基于刚体直杆法和模糊数学法建立输电线路风偏跳闸概率计算模型,并给出风偏跳闸风险评估表用以评估台风侵袭下输电线路的风偏跳闸风险等级,供生产运维部门决策参考。最后以台风“天鸽”为例,对我国沿海某地区输电线路风偏跳闸概率进行仿真计算,将计算结果所得风险等级与实际情况进行对比。由对比结果可见,处于较高风险等级的杆塔单元在台风“天鸽”下均发生了风偏跳闸,处于较低风险等级的均未发生风偏跳闸,仿真结果与实际情况一致。研究结果验证了所提方法的有效性及合理性。

基于雷电定位数据的广州白云机场10kV配网雷击风险评估

广州白云机场是重要性等级极高的供电负荷,电网雷害威胁大,研究白云机场配电系统的雷击风险,对制定相应的防护策略有重要的参考意义。根据雷电定位系统1999—2008年10 a的定位数据分析白云机场地闪密度和雷电流幅值概率分布规律,参考IEC62305标准建立10 kV配网的雷击风险评估模型,根据模型计算白云机场10 kV配网的雷击风险,所得结果与实际跳闸情况较相符,为白云机场10 kV配电系统的防雷提供重要参考。

往返搜索发现概率仿真分析与应用

往返搜索是一种最常见的搜索样式,其搜索效能与搜索宽度、发现距离、搜索速度、突破速度等因素密切相关。在建立往返搜索行动模型的基础上,通过仿真实验得到耕耘数据,进而通过数据分析和处理得到往返搜索发现概率的经验公式。应用经验公式并结合声纳探测模型,对多搜索艇分段封锁搜索案例进行了优化研究。

雷击工况下UHVDC线路行波保护误动概率模型与风险评估

特高压直流线路行波保护存在雷击工况下的误动风险,而简单提高定值会带来高阻接地时的保护拒动风险.针对该问题,文中提出以线路落雷率、绕击率、波头参数分布概率和考虑雷击位置的行波保护误动区间等参数构成雷击工况下特高压直流线路行波保护的误动概率模型,根据叠加原理计算误动概率,结合雷电活动数据求取误动频率,并以上述两项指标实现对行波保护的雷击误动风险评估.最后以南方电网某特高压直流线路为例,利用实际参数与录波结果对文中方法进行评估,所得结果与实际工程统计结果相符.

TDD系统容量的提升和同信道干扰的避免

对时分双工（TDD）方式面临的问题进行了分析,讨论了TDD方式下必须解决的单蜂窝、大覆盖范围的无线区域网络（WRAN）系统中由往返时延引起的系统容量损失问题,以及多蜂窝环境中由于同信道干扰导致的性能下降问题.在WRAN系统中,基于用户驻地设备（CPE）与基站的距离,利用空闲时间发送信号来减少容量损失.仿真结果表明,上行容量至少提升5%;在多蜂窝系统中,提出一种改进的时隙分配算法.在1%中断概率下,改进后算法比不使用优化算法的信号干扰比性能优11-12 dB;虽然比基于时隙分配算法的性能差2.5-3 dB,但系统复杂度至少降低到（M2-M）/2.

基于舷角搜索效率分析的可攻击概率计算方法

搜索者发现目标后能否占领攻击阵位取决于搜索者发现目标时的态势和攻击所需条件。可占位攻击概率计算需充分考虑搜索者的搜索行动条件和搜索方法。以潜艇往返拦截搜索为例,通过理论分析确定出目标舷角搜索效率函数,结合潜艇占领攻击阵位条件给出可攻击概率的积分表达式,进一步推导得到可攻击概率计算公式,并使用仿真算法验证了所给公式的正确性。

基于修正概率的大型活动本地观众生成及分布预测

参加活动概率一致的预测方法考虑的影响因素较少,尤其是出行距离未加考虑,会导致结果与实际不符。基于该方法的预测思路,在考虑了小区居民收入差异、票价等影响因素的基础上,建立了基于修正概率的本地观众生成及分布预测模型,引入了距离影响参数,使该模型预测的结果更加合理。

基于泊松分布的输电线路跳闸概率预测方法

为预测输电线路在雷电、大风等恶劣天气下的跳闸概率,对输电线路跳闸数据与周边逐日气象参数进行了区域与等级划分;基于泊松分布和回归分析,提出了一种雷电、大风条件下输电线路跳闸概率预测方法;根据2012—2014年广西地区110 kV及以上电压等级输电线路跳闸数据以及气象参数,基于该方法建立了多组回归模型。计算结果表明:各回归模型表达式F检验的p值均小于0.01,回归系数t检验的p值均小于0.05;预测跳闸概率与实际跳闸次数的变化趋势一致,算例中跳闸概率最大值均发生在2014年9月16日,为台风"海鸥"在我国沿海地区的登陆时间。该方法能有效预测未来时段的输电线路跳闸概率,用于相关风险评估。